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摘要:老舊農田水利基礎設施存在運行效率低、安全難達標等問題，為確保利用效益最大化，必須對其進行系統性升級改造。依托浙江省某農田水利工程，通過系統性改建和新建配套渠道、閘門及泵站、機耕道路等，完善了該改造區塊內灌溉排澇體系，增強了綜合灌溉保證率及防洪排澇能力，全面提高了農業綜合生產能力，社會經濟效應顯著，并起到了良好示范作用。
我國目前存在較多興建年代久遠但仍在運行的小型農田水利工程，經過近二三十年的運行使用，目前也出現了不少問題，如設施老化缺失，水閘漏水、水泵損壞，灌溉、排澇功能效應降低，防洪安全不滿足要求等，且存在一定的安全隱患。為保證農田水利基礎設施的安全運行，確保最大化的發揮效益，必須對其進行系統性升級改造。本文依托浙江省某農田水利工程的提升改造優化設計進行論述分析。主要工程內容為改建和新建配套渠道、閘門及泵站，完善工程區的灌溉排澇體系，增強工程區的防洪排澇能力。修復已有較完善的機耕路系統，滿足農機下田作業的需要，有效提高農業生產效率，為糧食功能區的建設、提高改善生態環境提供有力的支持和保障。
1工程概況
1．1地形地貌。某農田水利工程位于杭州市西湖區雙浦鎮，東連主城區，南靠錢塘江與蕭山區、濱江區，西臨富陽市，北接臨安市。工程所在地為西湖復向斜的北東端，其北西側低山丘陵為中生代斷塊隆起，區域構造主要受燕山運動控制，斷裂構造以北東向為主且規模較大，后期被北西向斷裂切割，工程區附近斷裂構造相對較弱。地貌屬杭嘉湖平原西南部河口三角堆積平原，處在山地和平原交接地帶，類型簡單，地形平緩。
1．2水資源概況。雙浦鎮地處上泗地區，全鎮面積81km2，占上泗地區的47．3%。區域水資源總量相對豐富，用水均為地表徑流。雙浦鎮多年平均徑流總量為0．599億m3，人均地表水資源占有量為1030m3，低于全省、全國平均2100m3～2300m3的水平，但因為有錢塘江通過，客水補給量較為豐富。工程區年徑流量地區分布不均，其分布趨勢與降水基本一致。雙浦鎮西面和北面為山地，東部為平原，工程區大部分區塊屬于山地向平原的過渡地帶，徑流系數較大，多年平均徑流深758．1mm，比杭州市平均值662mm稍高。工程區徑流年內分配不均勻，多年平均月份徑流最大四個月總量占多年平均年徑流總量的51．6%～65．2%，多年平均汛期4月～10月份徑流總量占多年平均年徑流總量的71．2%～77．9%，某些年份的單個月徑流量可占全年徑流量的40%～60%。
2工程設施運行現狀調查
2．1基本情況。工程區地勢平坦，西靠靈山，靈山腳下沿山南渠位于工程區西邊，沿山南渠常水位8．6m，沿山南渠在工程區邊界設有三座配水閘向工程區配水，工程區東側邊界為二號浦，二號浦常水位為6．3m，遇枯水期農田需要灌溉時，二號浦最南端三陽排灌站會加大配水力度，保證農田灌溉。工程區大小河流縱橫，需水主要依靠河網，工程區現有灌溉泵站12座，其中6座仍可利用，6座無法使用。根據配水閘規模、配水涵管管徑及上下游兩側水位差，配水閘流量約為0．09m3/s，假設配水閘一年有一半時間處于正常配水狀態，年設計供水能力為425．74萬m3。根據灌溉定額以及現狀渠系利用系數，工程區3854畝，年用水量約146．45萬m3，根據現狀水利工程供水能力及工程區需水量分析，工程區客水豐富，但由于水閘位置在工程區西側，客水空間分配不均，造成水量流失，因此該工程有必要進行提升改造優化設計。
2．2排灌渠系運行現狀。工程區現狀河道有周浦沿山南渠、二號浦、下羊橫浦、上羊小浦、上楊橫浦、下楊排橋浦、周富排水渠等，均為工程區配水、排澇的骨干河道，根據地區防洪排澇規劃，工程區10年一遇暴雨24h排出，因此外圍的河道基本能滿足農業綜合開發土地治理的灌溉、排澇要求。工程區排澇分區見圖1?，F有河道存在的主要問題包括:河道淤積較為嚴重，影響水流的順暢通過;砌筑擋墻年久失修，有局部倒塌現象;主要排洪渠道斷面偏小，洪水到來時無法快速將洪水排走;工程區田面高程6．20m～7．50m，工程區外河泄洪渠道水位偏高(沿山南渠常水位8．60m，二號浦常水位6．30m)，工程區內洪水已不能自排，需使用泵站進行機排。河道過流情況分析:工程區周富村、上楊村、三陽村區域洪水均需集中至里龍潭，再經里龍潭與金馬橫浦連通渠道排至金馬橫浦，最終排至二號浦，但里龍潭下游杭富沿江公路以南與金馬橫浦連接渠道斷面偏小，無法滿足工程區排洪要求，且渠道淤泥堵塞破損嚴重，杭富沿江公路重建后渠道與道路相交處新建箱涵，箱涵斷面尺寸B×H=6m×3．65m，坡降i=0．3%，鋼筋混凝土結構，過流能力可滿足要求。里龍潭沿杭富沿江公路以東約400m，現狀工程區周家埭區域洪水通過與金馬橫浦連通渠道排至金馬橫浦，最終排至二號浦，但此渠道現狀已消失，杭富沿江公路重建后渠道與道路相交處新建蓋板涵，斷面尺寸B×H=3m×2m，鋼筋混凝土結構，過流能力基本滿足要求。總體上，工程的田間渠系配套布置較差，由于使用較少，無人保護，經工程區整平施工后，部分渠道已消失，僅道路邊排水溝存在，但渠道破損、淤泥嚴重，且保護不善，致使現狀排澇標準達不到要求，遇降雨，區內田間積水嚴重形成內澇，給農業造成極大的損失，制約了灌區的農業發展。加之現有渠系運行年數長，缺少必要的維護，渠系破損嚴重，導致現狀渠系中部被人為截斷，相互間不連通，渠道已不成系統。
2．3機電排灌站運行現狀。工程區內水閘、機埠較多，多為20世紀90年代初期由區農業局統一建造，每個機埠的流量一般在0．1m3/s～0．15m3/s，因修建時間較早，缺少維護，水閘已不能滿足擋水要求，水泵損壞，泵房破舊，很多機埠廢棄甚至拆除，現狀水閘、機埠已不能滿足灌溉、排澇要求。
3水利工程設施優化設計
3．1灌溉輸配水系統優化設計。工程區位于雙浦鎮平原區與山區的交界處，區塊地勢平坦。目前工程區田間灌排渠系已分離，現有渠系運行年數長，缺少必要的維護，渠道破損廢棄嚴重，滲漏量大，灌溉水利用率較低，由于部分農田性質改變，部分灌渠中部被人為截斷，整個工程區灌排渠不成體系。通過對工程區的渠道進行重新規劃，在充分利用現有灌渠情況下，根據配水方便、最短線路原則進行灌渠的布置完善，根據灌溉定額進行灌渠截面的計算，確保每一塊田都可以得到滿足農作物生長要求的水，同時做到排、灌分開。通過開展工程優化設計，共需修建灌渠15762．9m，其中5549．9m為原有可利用渠道，但存在淤積及部分破損情況，需對原有可利用灌渠進行清淤、補足缺失的磚及進行M10水泥砂漿抹面達到三面光的要求;新建灌渠總長10213m，結合施工工序及長遠使用要求，灌渠采用C20現澆混凝土底板+三孔燒結磚邊壁+M10水泥砂漿抹面，渠道5m分縫，采用C20細石混凝土捻縫。工程區內共埋設節水灌溉PE管10772．40m，其中管灌管道6274．98m，噴灌管道4497．42m(見表1)。
3．2排水工程系統優化設計。通過開展工程優化設計，工程區內共需修建排渠18043．9m，其中4060．9m為原有可利用渠道，因存在淤積及部分破損情況，同樣需對原有可利用排渠進行清淤，補足缺失的磚及進行M10水泥砂漿抹面;新建排渠總長13983m，其中三面光渠道9531m，生態渠道4452m(見表2)。結合施工工序及長遠使用要求，新建排渠采用C20現澆混凝土底板+三孔燒結磚邊壁+M10水泥砂漿抹面，渠道5m分縫，縫后鋪設2層土工布;生態渠道采用卵石表層C20現澆混凝土底板，渠道常水位高程種植挺水植物，常水位高程以上渠道邊壁采用草皮護坡。為管理及用水方便，在每一條新建渠道末端及水塘出水口處設小閘門槽。
4工程綜合效益分析
4．1社會經濟效益。農田水利工程改建項目實施后，可使域內達到高產穩產的標準，還可提供優質創業平臺，吸引浙江及周邊創客資源———歸農群體和“新農人”，踐行農業領域內的“大眾創業萬眾創新”，鼓勵周邊農戶就業創業。通過對排、灌渠道開挖、疏浚、襯砌，改善當地灌溉條件，減少了用水糾紛;通過對田間機耕路的整修，使田間道路順暢安全，能適應大、中型農機下田作業要求，運輸與機械化程度得到較大提高，農產品運輸成本得以降低。具體有以下幾點:1)通過農業綜合開發土地治理改造項目的實施，完善了灌溉溝渠及機耕路建設配套工程，農業綜合開發土地治理內灌溉水利用系數由原來的0．5提高到0．75。2)通過對工程區土地平整，溝渠、機耕路的配套建設，解決了工程區灌溉引水難、運輸難，水資源利用率低、農業用水成本高的現狀，通過河道整治，能有效地防治水患，保護農田。3)改造項目實施后，不論種植何種農作物，均可以做到旱澇保收，取得不可低估效益。4)增加農村就業機會，工程建設將需投入大量的勞動力，在建設期內吸收了大批的農村剩余勞動力，為就地轉移剩余勞動力開辟了途徑，對農村產業結構調整起著積極的作用。
4．2生態環境效益。通過渠道工程建設，不僅能健全和完善農田灌溉基礎設施，而且能使農村水環境得到較大改善，水體水質維持良好狀況，改善當地居民的生活、居住環境。
5結語
雙浦原鄉農田水利工程通過渠系配套，排灌分開，對損毀渠道進行修復、襯砌，對部分已有渠道進行清淤，提高了工程區的防洪、抗旱能力，提升了灌溉保證率，增加了田間地頭的供水能力，改善了供水條件，打牢了農田設施基礎，增強了農業發展后勁，為改善生態和社會環境，調整產業結構，全面提高了該改造區塊的農業綜合生產能力，社會經濟效應顯著。
參考文獻:
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［3］GB50265—2010，泵站設計規范［S］．
［4］SL265—2001，水閘設計規范［S］．
作者:馬立 單位:杭州水利水電勘測設計院有限公司